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原標(biāo)題：GB/T17135-1997土壤質(zhì)量總砷的測定硼氫化鉀-硝酸銀分光光度法

1主題內(nèi)容與適用范固

1.1本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定土壤中總砷的硼氫化鉀-硝酸銀分光光度法

1.2本標(biāo)準(zhǔn)方法的檢出限為0.2mg/kg(按稱取0.5g試樣計算)。

1.3能形成共價氫化物的銻、鉍、錫、硒和碲的含量為砷的20倍時可用二甲基甲酰胺-乙醇胺浸漬的脫脂棉除去,否則不能使用本方法。硫化物對測定有正干擾,在試樣氧化分解時,硫化物已被硝酸氧化分解,不再有影響。試劑中可能存在的少量硫化物,可用乙酸鉛脫脂棉吸收除去。

2原理

通過化學(xué)氧化分解試樣中以各種形式存在的砷,使之轉(zhuǎn)化為可溶態(tài)砷離子進(jìn)入溶液。硼氫化鉀(或硼氫化鈉)在酸性的溶液中產(chǎn)生新生態(tài)的氫,在一定酸度下,可使五價砷還原為三價砷,三價砷還原成氣態(tài)砷化氫(胂)。用硝酸硝酸銀聚乙烯醇-乙醇溶液為吸收液,銀離子被砷化氫還原成單質(zhì)銀,使溶液呈黃色,在波長400nm處測量吸光度。

3試劑

除非另有說明,分析中均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分析純試劑和蒸餾水或同等純度的水。

3.1硝酸(HNO3):P=1.42g/mL

3.2鹽酸(HCI):P=1.19g/mL

3.3高氯酸(HClO4):P=1.67g/mL。

3.4鹽酸溶液:0.5mol/L。

3.5二甲基甲酰胺(HCON(CH3)2)。

3.6乙醇胺(C2H7NO)。

3.7無水硫酸鈉(Na2SO4)。

3.8巰酸氫鉀(KHSO4)。

3.9硫酸鈉-硫酸氫鉀混合粉:取硫酸鈉(3.7)和硫酸氫鉀(3.8),按9:1比例混合,并用研缽研細(xì)后使

3.10抗壞血酸(C6H8O6)。

3.11氨水溶液(NH3·H2O),1+1。

3.12氫氧化鈉溶液,2mol/L

3.13聚乙烯醇((C2H4O)4)溶液:稱取0.2g聚乙烯醇(平均聚合度為1750±50)于150mL燒杯中加100mL蒸餾水,在不斷攪拌下加熱至全溶,蓋上表面皿微沸10min,冷卻后,貯于玻璃瓶中,此溶液可穩(wěn)定一周。

3.14酒石酸(C4HO)溶液:200g/L。

3.15硝酸銀(AgNO3)溶液:稱取2.04g硝酸銀于100mL燒杯中,用50mL蒸餾水溶解,加入5mL硝酸(3.1),用蒸餾水稀釋至250mL,搖勻。于棕色玻璃瓶中保存。

3.16砷化氫吸收液:取硝酸銀溶液(3.15)、聚乙烯醇溶液(3.13)、乙醇(無水或95%)接1+1+2比例混合,充分搖勻后使用,用時現(xiàn)配。如果出現(xiàn)混濁,將此溶液放人70℃左右的水中,待透明后取出,冷卻后使用

3.17二甲基甲酰胺混合液(簡稱DMF混合液):取二甲基甲酰胺(35)、乙醇胺(36),按9+1比例混合,貯于棕色玻璃瓶中,在2~5℃冰箱中可保存30天左右。

3.18乙酸鉛溶液:將8g乙酸鉛〔Pb(CH3COO)2·5H2O〕溶于蒸餾水中并稀釋至100mL。

3.19乙酸鉛脫脂棉:將10g脫脂棉浸于100mL乙酸鉛溶液(3.18)中,浸透后取出風(fēng)干。

3.20硼氫化鉀片的制備:硼氫化鉀與氯化鈉按1:5重量比混合,充分混勻后,在壓片機(jī)上以25t/cm2的壓強(qiáng),壓成直徑約為1.2cm,重約為1.5g的片劑。

3.21硫酸(H2SO4):P=1.84g/mL

3.22硫酸溶液:1+1。

3.23砷標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液,1.00mg/mL:砷標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液:稱取放置在硅膠干燥器中充分干燥過的0.1320g三氧化二砷(As2O3),溶于2mL氫氧化鈉溶液(3.12)中,溶解后加入10mL硫酸溶液(3.22),轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋至標(biāo)線,播勻。

注;三氧化二砷劇毒,小心使用。

3.24砷標(biāo)準(zhǔn)中間溶液,100mg/L:取10.00mL砷標(biāo)準(zhǔn)貯備液(3.23)于100mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋至標(biāo)線,搖勻。3.25砷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液1.00mg/L:取1.00mL砷標(biāo)準(zhǔn)中間溶液(3.24)于100mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋至標(biāo)線,搖勻。

4儀器

一般實驗室儀器和以下儀器

4.1分光光度計:10mm比色皿

4.2砷化氫發(fā)生裝置,如下圖所示。

圖1砷化氫吸收與發(fā)生裝置圖

A—砷化氫發(fā)生器,管徑以30mm,液面為管高的2/3為宜。

B—U形管(消除干擾用),管徑為10mm

C—吸收管,液面以90mm高為宜。

D一裝有1.5MLDMF混合液(3.18)脫脂棉0.3g

E—內(nèi)裝吸附有硫酸鈉-硫酸氫鉀混合粉(3.9)脫脂棉的聚乙烯箐。

F—乙酸鉛脫脂棉(3.20)0.3gG—導(dǎo)氣管(內(nèi)徑為2mm)

5樣品

將采集的土壤樣品(一般不少于500g)混勻后用四分法縮分至約100g。縮分后的土樣經(jīng)風(fēng)干(自然風(fēng)干或冷凍干燥)后,除去土樣中石子和動植物殘體等異物,用木棒(或瑪瑙棒)研壓,通過2mm尼龍篩(除去2mm以上的砂礫),混勻。用瑪瑙研缽將通過2mm尼龍篩的土樣研磨至全部通過100目(孔徑0.149mm)尼龍篩,混勻后備用。

6分析步驟

6.1試液的制備

稱取按步驟5制備的土壤樣品0.1-0.5g(準(zhǔn)確至0.0002g)于100mL錐形瓶中,用少量蒸餾水潤濕后,加6mL鹽酸(3.2),2mL硝酸(3.1),高氯酸2mL(3.3)。在瓶口插一小三角漏斗。在電熱板上加熱分解,待劇烈反應(yīng)停止后,用少量蒸餾水沖洗小漏斗,然后取下小漏斗,小心蒸至近干。冷卻后,加入20mnL鹽酸溶液(3.4),加熱3~5min,冷卻后,加0.2g抗壞血酸(3.10),使Fe3還原為Fe2+。將試液移至100mL砷化氫發(fā)生器中,加入0.1%甲基橙指示液2滴,用氨水溶液(311)調(diào)至溶液轉(zhuǎn)黃,加蒸餾水至50mL,供測試。

6.2測定

6.2.1于盛有試液(6.1)的砷化氫發(fā)生器中,加5mL酒石酸溶液(3.14),搖勻。

6.2.2取4mL砷化氫吸收液(3.16)至吸收管中,插入導(dǎo)氣管。

6.2.3按圖1連接好裝置,加一片硼氫化鉀(3.20)于盛有試液的砷化氫發(fā)生瓶中,立即蓋好橡皮塞,保證反應(yīng)器密閉。注:砷化氫劇毒,整個反應(yīng)應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)或通風(fēng)良好的室內(nèi)進(jìn)行。

6.2.4待反應(yīng)完畢后(約3~5min),用10mm比色皿,以砷化氫吸收液(3.16)為參比溶液,在400nm波長處測量樣品吸收液的吸光度,減去空白試驗所測得的吸光度,從校準(zhǔn)曲線上查出試液中的含砷量。

6.3空白試樣

每分析一批試樣,按步驟6.1制備至少兩份空白試樣,并按步驟6.2進(jìn)行測定。

6.4校準(zhǔn)曲線

分別加入0.00、0.50、1,00、1.50、2.00、2.50、3.00mL砷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(3.25)于七支砷化氫發(fā)生器中,并用蒸餾水稀釋到50mL,以下按6.2所述步驟進(jìn)行測定。將測得的吸光度為縱坐標(biāo),對應(yīng)的砷含量(g)為橫坐標(biāo),繪制校準(zhǔn)曲線。

7結(jié)果的表示

土樣中總砷的含量c(As,mg/kg)按式(1)計算:

式中:m——測得試液中砷量,Hg;

W——稱取土樣重量,g;

f——土樣水分含量,%。

8精密度和準(zhǔn)確度

多個實驗室用本方法分析ESS系列土壤標(biāo)樣中總砷的精密度和準(zhǔn)確度見表1

表1方法的精密度和準(zhǔn)確度

附錄A

(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)

土樣水分含量測定

A1稱取通過100目篩的風(fēng)干土樣5~10g(準(zhǔn)確至0.01g),置于鋁盒或稱量瓶中,在105℃烘箱中烘4~5h,烘干至恒重。

A2以百分?jǐn)?shù)表示的風(fēng)干土樣水分含量∫按式(A1)計算

式中:f—一土樣水分含量,%;

W1——烘干前土樣重量,g;

W2—烘干后土樣重量,g。

附加說明:

本標(biāo)準(zhǔn)由國家環(huán)境保護(hù)局科技標(biāo)準(zhǔn)司提出

本標(biāo)準(zhǔn)由中國環(huán)境監(jiān)測總站負(fù)責(zé)起草。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人劉廷良、齊文啟。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國環(huán)境監(jiān)測總站負(fù)責(zé)解釋。